[发明专利]用于基于纳米通道的核酸测序的设备和方法

权利要求书

1.一种用于核酸测序的设备，包括本体，所述本体容纳：

流体回路，包括纳米通道；

输运装置，被配置为使得核酸链移动通过所述纳米通道；并且

其中所述输运装置包括第一电极、第二电极和第三电极，沿着所述纳米通道设置，以便于与占据所述纳米通道的流体接触，所述第二电极设置在所述第一电极与所述第三电极之间，

其中所述纳米通道具有长度和在垂直于所述长度的方向上的横向尺寸，以致使得单个核酸链的一端能够进入所述流体中并且当所述纳米通道被占据时防止核酸链的其他链进入，以及

其中所述本体包括第一结构层、第二结构层以及在所述第一结构层与所述第二结构层之间设置的具有纳米厚度的间隔件层，并且所述纳米通道被限定在所述第一结构层与所述第二结构层之间。

2.根据权利要求1所述的设备，包括：

第一存在传感器，被配置用于探测在所述纳米通道的第一部分中是否存在所述核酸链，所述第一部分在所述第一电极与所述第二电极之间；以及

第二存在传感器，被配置用于探测在所述纳米通道的第二部分中是否存在所述核酸链，所述第二部分在所述第二电极与所述第三电极之间。

3.根据权利要求2所述的设备，其中：

所述第一存在传感器包括第一阻抗计，所述第一阻抗计被配置用于确定在所述第一电极与所述第二电极之间的第一电阻抗；以及

所述第二存在传感器包括第二阻抗计，所述第二阻抗计被配置用于确定在所述第二电极与所述第三电极之间的第二电阻抗。

4.一种用于核酸测序的设备，包括本体，所述本体容纳：

流体回路，包括纳米通道；

输运装置，被配置为使得核酸链移动通过所述纳米通道；

第一电极、第二电极和第三电极，沿着所述纳米通道而被设置，以便于与占据所述纳米通道的流体接触，所述第二电极被设置在所述第一电极与所述第三电极之间；以及

碱基探测装置，所述碱基探测装置被设置在探测位置处，并且被配置用于探测所述核酸链的在所述探测位置处前进的部分的碱基，其中所述碱基探测装置包括多个场效应探测器，每个场效应探测器包括相应的纳米线以及与所述纳米线相关联的核酸探针，每个场效应探测器的所述核酸探针由碱基的序列而限定，并且固定至相关联的所述纳米线，并且

其中所述本体包括第一结构层、第二结构层以及在所述第一结构层与所述第二结构层之间设置的具有纳米厚度的间隔件层，并且所述纳米通道被限定在所述第一结构层与所述第二结构层之间。

5.根据权利要求4所述的设备，其中：

所述场效应探测器的所述纳米线相互平行，并且沿着所述纳米通道接连地设置，

对于每个纳米线，与所述纳米线相关联的所述核酸探针的类型不同于与其他所述纳米线相关联的所述核酸探针的类型，以及

所有所述核酸探针具有相同数目的碱基。

6.一种用于核酸测序的设备，包括：

具有第一部分和第二部分的结构层；

纳米通道，被定位在所述结构层中并且在下部分和上部分之间；以及

第一电极、第二电极和第三电极，沿着所述纳米通道而被设置，以便于与占据所述纳米通道的流体接触，所述第二电极被设置在所述第一电极与所述第三电极之间；

所述结构层的所述第一部分包括限定所述纳米通道的第一侧的表面，所述表面沿着所述纳米通道的整个长度是连续的；

所述结构层的所述第二部分包括限定所述纳米通道的第二侧的表面，所述第二侧与所述第一侧相对；

所述结构层的所述第二部分包括第一井、第二井和第三井，所述第一井、所述第二井和所述第三井分别通向所述纳米通道并且容纳所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极；

具有纳米厚度的间隔件层被设置在所述结构层的所述第一部分与所述结构层的所述第二部分之间。